EVO-DEVO (진화 발달 생물학) - 생물학

개발의 진화 생물학 일반적으로 영어의 약어에 대한 EVO-DEVO로 축약은 진화 생물학의 새로운 분야 인 발전에 통합하고 개발 지점이. 이 분야의 가장 유망한 목표 중 하나는 지구상의 형태 학적 다양성을 설명하는 것입니다.

현대 종합은 자연 선택에 의한 다윈의 진화론과 멘델이 제안한 상속 메커니즘을 통합하고자했다. 그러나 그는 진화 생물학에서 가능한 발전의 역할을 생략했습니다. 이러한 이유로 evo-devo는 합성에서 개발 통합이 부족하기 때문에 발생합니다.

출처 : Romanes, GJ; en에 의해 Wikipedia에 업로드 됨 : 사용자 : Phlebas; 설명 페이지의 저자 : ko : 사용자 : Phlebas, en : 사용자 : SeventyThree, via Wikimedia Commons 분자 생물학의 발전은 게놈의 순서와 유전 적 활동의 시각화를 달성하여 진화 이론의이 격차를 메울 수있었습니다.

따라서 이러한 과정에 관련된 유전자의 발견은 evo-devo의 기원을 불러 일으켰습니다. 진화 발달 생물 학자들은 다양한 다세포 유기체에서 발달 과정을 조절하는 유전자를 비교하는 책임이 있습니다.

evo-devo는 무엇입니까?

진화 생물학과 일반적으로 생물학에서 근본적인 질문 중 하나는 오늘날 행성에 서식하는 유기체의 비범 한 생물 다양성이 어떻게 발생했는지입니다.

해부학, 고생물학, 발달 생물학, 유전학 및 유전체학과 같은 다양한 생물학 분야에서이 질문에 대한 답을 찾을 수있는 정보를 제공합니다. 그러나 이러한 분야 내에서 개발이 두드러집니다.

유기체는 단일 세포로 삶을 시작하고 발달 과정을 통해 그것을 구성하는 구조의 형성을 시작하여 머리, 다리, 꼬리 등으로 부릅니다.

이 과정을 통해 유기체에 포함 된 모든 유전 정보가 우리가 관찰하는 형태로 변환되기 때문에 개발은 핵심 개념입니다. 따라서, 발달의 유전 적 기초의 발견은 발달의 변화가 어떻게 유전 될 수 있는지를 밝혀내어 evo-devo를 발생시킵니다.

Evo-devo는 다음과 같은 측면에서 개발의 발전을 이끈 메커니즘을 이해하려고합니다.

-개발 프로세스. 예를 들어, 새로운 세포 또는 새로운 조직이 특정 계통에서 새로운 형태를 어떻게 담당하는지

-진화 과정. 예를 들어, 어떤 선택적인 압력이 이러한 새로운 형태 나 구조의 진화를 촉진했습니다.

역사적 관점

유전자 이전

1980 년대 중반까지 대부분의 생물 학자들은 각 계통의 발달을 제어하는 유전자의 중요한 변화 덕분에 형태의 다양성이 발생했다고 가정했습니다.

생물 학자들은 유전자 덕분에 파리가 파리처럼 보이고 쥐가 쥐처럼 보인다는 사실을 알고있었습니다. 그러나 이러한 형태 학적으로 이질적인 유기체 사이의 유전자는 유전자 수준에서 이러한 심연의 차이를 반영해야한다고 생각되었다.

유전자 이후

초파리 돌연변이 인 Drosophila에 대한 연구는 곤충의 발달에 참여하는 유전자와 유전자 산물을 발견했습니다.

Thomas Kaufman의 이러한 선구적인 연구는 Hox 유전자의 발견으로 이어졌습니다. Hox 유전자는 신체 구조의 패턴과 전후 축의 세그먼트 정체성을 제어하는 역할을합니다. 이 유전자는 다른 유전자의 전사를 조절하여 작동합니다.

비교 유전체학 덕분에 이러한 유전자가 거의 모든 동물에 존재한다는 결론을 내릴 수 있습니다.

즉, 후생 동물은 형태가 크게 다르지만 (벌레, 박쥐, 고래를 생각해보세요) 공통된 발달 경로를 공유합니다. 이 발견은 당시 생물 학자들에게 충격적이었고 evo-devo 과학의 확산으로 이어졌습니다.

따라서 표현형이 매우 다른 종은 유전 적 차이가 거의 없으며 유전 및 세포 메커니즘이 생명 나무 전체에서 매우 유사하다는 결론을 내 렸습니다.

evo-devo는 무엇을 연구합니까?

Evo-devo는 여러 연구 프로그램의 개발이 특징입니다. Muller (2007)는 그 중 네 가지를 언급하지만 서로 겹친다 고 경고합니다.

형태학 및 비교 발생학

이 유형의 연구는 원시 개체 발생과 파생 개체를 구별하는 형태 발생 학적 차이를 지정하려고합니다. 이 정보는 화석 기록에서 발견 된 내용으로 보완 될 수 있습니다.

이러한 사고 방식에 따라 이색 성 존재와 같은 다양한 형태 적 진화 패턴이 대규모로 특성화 될 수 있습니다.

이들은 형질 형성 속도에서 출현 시간에 발생하는 발달 과정에서 발생하는 변형입니다.

유전 발달 생물학

이 접근법은 발달의 유전 적 기계의 진화에 초점을 맞추고 있습니다. 사용 된 기술 중에는 조절과 관련된 유전자 발현의 복제 및 시각화가 있습니다.

예를 들어, 돌연변이, 복제 및 발산과 같은 과정을 통해 Hox 유전자와 그 진화를 연구합니다.

실험적 후성 유전학

이 프로그램은 상호 작용과 분자, 세포 및 조직 역학이 진화 변화에 영향을 미치는 것을 연구합니다. 유기체의 게놈에 포함되지 않은 발달 특성을 연구합니다.

이 접근 방식은 동일한 표현형이 존재하지만 환경 조건에 따라 다르게 표현 될 수 있음을 확증합니다.

컴퓨터 프로그램

이 프로그램은 데이터 분석을위한 수학적 모델을 포함하여 개발 진화의 정량화, 모델링 및 시뮬레이션에 중점을 둡니다.

에코 에보 데보

evo-devo의 출현은 진화론에서 다른 생물학 분야의 통합을 계속하려는 다른 학문의 형성을 불러 일으켰으므로 eco-evo-devo가 탄생했습니다.

이 새로운 브랜치는 발달 공생, 발달 가소성, 유전 적 수용 및 틈새 건설 개념의 통합을 추구합니다.

일반적으로 발달 공생은 유기체가 환경과의 상호 작용 덕분에 부분적으로 만들어지고 미생물과의 지속적인 공생 관계임을 말합니다. 예를 들어, 다양한 곤충에서 공생 박테리아의 존재는 번식 격리를 생성합니다.

공생이 진핵 세포의 기원에서 다세포 성 자체의 기원에 이르기까지 유기체의 진화에 인상적인 영향을 미쳤다는 것은 의심의 여지가 없습니다.

같은 방식으로 개발의 가소성은 환경에 따라 다른 표현형을 생성하는 유기체의 능력으로 구성됩니다. 이 개념에서 환경은 표현형을 형성하지 않고 배타적으로 선택적 에이전트가 아닙니다.

참고 문헌

캐롤, SB (2008). Evo-devo와 확장하는 진화 적 합성 : 형태 학적 진화의 유전 이론. 세포, 134 (1), 25-36.
Gilbert, SF, Bosch, TC 및 Ledón-Rettig, C. (2015). Eco-Evo-Devo : 진화 인자로서의 발달 공생 및 발달 가소성. Nature Reviews Genetics, 16 (10), 611.
영국 뮐러 (2007). Evo – devo : 진화 적 종합을 확장합니다. Nature는 유전학, 8 (12), 943을 검토합니다.
Raff, RA (2000). Evo-devo : 새로운 분야의 진화. Nature Reviews Genetics, 1 (1), 74.
Sultan, SE (2017). Eco-Evo-Devo. 진화 발달 생물학에서 (pp. 1-13). Springer International Publishing.

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